174866. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cseppfolyós szénhidrogének szelektív előállítására hidrokrakkolással
7 174866 8 sen 1-5 órán át, 371 és 593 °C közötti hőmérsékleten kalcináljuk. Előnyös, ha a kapott, kalcinált, kétfunkciós katalizátort szénhidrogének konvertálására való felhasználása előtt redukáljuk. E lépés célja a Vili csoportba tartozó fémkomponens egyenletes és finom eloszlatása a hordozóanyagban. Redukálószerként előnyösen — lényegében tiszta és vízmentes — hidrogént használunk. A VIII csoportba tartozó fémkomponens lényegében elemi állapotra való redukálására a kalcinált katalizátort 427 és 649 °C közötti hőmérsékleten és 0,5—10 órán át redukáljuk. Ez a redukáló kezelés az üzembehelyezési folyamat részeként a reaktorban is elvégezhető. A kapott, redukált kétfunkciós katalizátort előnyösen előszulfidáljuk. Az előszulfidálás célja, hogy elemi alapon számítva 0,05—1,5 s% ként juttassunk a katalizátorba. Ezt a szulfidálási kezelést előnyösen hidrogén és egy megfelelő kéntartalmú vegyidet, például kén-hidrogén, kis molekulasúlyú alkil-tiolok, szerves szulfidok stb. jelenlétében végezzük. Ez a lépés abból áll, hogy a redukált katalizátort a kénkomponens bevitelére alkalmas körülmények között, általában 10 és 593 °C közötti vagy magasabb hőmérsékleten egy szulfidáló gázzal, például 10 mól% kén-hidrogént tartalmazó hidrogén-kén-hidrogén-eleggyel kezeljük. A katalizátor redukálása és előzetes szulfidálása egyidejűleg is elvégezhető oly módon, hogy a kalcinált katalizátort a kívánt redukcióhoz és szulfidáláshoz szükséges körülmények között - általában 10 és 593 °C közötti vagy magasabb hőmérsékleten — egy megfelelő gázzal, például 10 mól kén-hidrogént tartalmazó hidrogén-kén-hidrogén-eleggyel kezeljük. A találmány szerint a konvertálni kívánt szénhidrogén-elegyet egy szénhidrogén konvertáló reaktorban a megadott körülmények között érintkeztetjük a katalizátorral. A műveletet állóágyas rendszerben, mozgóágyas rendszerben, fluidizált ágyas rendszerben vagy szakaszos műveletben végezhetjük, az értékes katalizátor porlódási veszteségének veszélyét és a jól ismert műveleti előnyöket figyelembe véve előnyös az állóágyas rendszer használata. Ebben a rendszerben a nyersanyagot alkalmas módon a kívánt reakcióhőmérsékletre előmelegítjük, majd a katalizátort tartalmazó, állóágyas konverziós zónába vezetjük. A konverziós zóna egy vagy — megfelelő szerkezetekkel összekapcsolt - több reaktorból állhat annak érdekében, hogy a kívánt konverziós hőmérsékletet mindegyik reaktorban fenntartsuk. A nyersanyag a katalizátorral felfelé irányuló, lefelé irányuló vagy radiális áramlással érintkeztethető. A nyersanyag a katalizátorral való érintkezés során folyadékfázisban, folyadék-gőz-vegyesfázisban vagy gőzfázisban lehet, a legjobb eredmények gőzfázisban érhetők el. A konverziós zónából kilépő temékelegyet kondenzátoron keresztül elválasztó berendezésbe vezetjük - amelyet 10-52 °C-on tartunk -, ahol a cseppfolyós gázban dús folyadékterméktől hidrogénben dús gázt választunk el. A hidrogénben dús gáz, legalább egy részét előnyösen az elválasztó berendezésből elvezetjük, majd komprimálás után visszavezetjük a reaktorba. Ezután az elválasztó berendezésből elvezetjük a folyékony fázist, és általában frakcionáló berendezésbe vezetjük a cseppfolyós gáz és egyéb könnyű párlatok kinyerésére. A következő példák a találmány szerinti eljárás részletes ismertetésére és az eljárás alkalmazásával elérhető előnyök bemutatására szolgálnak. Az 1. példa csupán arra szolgál, hogy bemutassa az 1. ábrán szereplő 5 görbe meghatározásának körülményeit. 1. példa A példában közölt adatok a mellékelt 1. ábrára vonatkoznak, és az ábra a következő ismertetés megvilágítására szolgál. A hidrokrakkoló katalizátor értékelésére szolgáló kísérletben használt szénhidrogén-nyersanyag 15 °C-on 0,734 kg/liter sűrűségű. 62 °C kezdeti és 188 °C végső forráspontú benzinpárlat volt. A benzin 600 mg/kg-ként, 1 mg/kg nitrogént és 11,2 tf% aromás szénhidrogént tartalmazott. Egy rozsdamentes acélból készült reaktorban 100 ml katalizátort használtunk és a reaktort 103 atm nyomáson tartottuk. A benzint 1780 tf/tf mennyiségű hidrogénnel együtt 2,0 óránkénti folyadék-térsebességgel tápláltuk be a reaktorba. Ezután a reaktor hőmérsékletét lassan addig növeltük, amíg elértük a friss betáplált anyag 67%-os konverzióját cseppfolyós gázzá. A kívánt konverzió eléréséhez szükséges hőmérséklet a katalizátor aktivitására utal, vagyis minél kisebb a reakcióhőmérséklet, annál nagyobb a katalizátor aktivitása. Négy különböző alumínium-oxid-mordenit hordozót készítettünk, ezek 50, 25, 15, illetve 10 s% mordenitet tartalmaztak. 99,99 s% tisztaságú alumíniumfémet sósavval melegítettünk alumíniumot és klórt mintegy 1,22. súlyarányban tartalmazó alumínium-hidroxid-klorid szol előállításához. 28 s% hexametilén-tetramint tartalmazó vizes oldatot készítettünk, majd 700 ml hexametilén-tetramin-oldatot hozzáadtunk 700 ml szolhoz, és alaposan összekevertük a cseppentő oldat készítésére. Előzetesen a szükséges mennyiségű mordenitet finom por alakjában alaposan összekevertük a hexametilén-tetramin-oldattal. A mordenit 57,6 s%-a 0 és 20 mikron közötti, 69,5 s%-a 0 és 40 mikron közötti és 82,1 s%-a 0 és 60 mikron közötti méretű volt. A diszpergált mordenitet tartalmazó cseppentő oldatot vibrációs csepegtetőfejen nyomtuk keresztül, és gömb alakú részecskék formájában a 95 °C-on tartott olajfürdőbe csepegtettük. A vibrálás sebességét és a cseppentő oldat térfogati áramlási sebességét úgy szabályoztuk, hogy a végső gömb alakú részecskék mintegy 1,6 mm átmérőjűek legyenek. Ezután a kivált hidrogélgömböket 1,5 órán át 150 °C hőmérsékleten és 7,8 atm nyomáson öregítettük. Az öregített, gömb alakú részecskéket, a semlegesítéskor keletkező sók eltávolítására, vízzel mostuk. Ezután a részecskéket 650°C-on 2 órán át vízmentes levegővel szárítottuk, és így 0,52 g/cm3 térfogatsúlyú, 200m2/g 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
